DIAGRAME DE FORTE AXIALE

DIAGRAME DE FORTE AXIALE

Intrucat in lungul axei unei piese pot apare mai multe forte axiale , eforturile axiale vor varia in sectiunile transversale ale acesteia . Este necesar sa se traseze , in lungul axei piesei ( de obicei bara ) diagramele de eforturi , numite diagrame de eforturi axiale , ce urmaresc variatia fortei axiale in lungul unei bare . Pentru a trasa aceste diagrame , se utilizeaza metoda sectiunilor , potrivit careia , se sectioneaza bara in locul in care se doreste determinarea efortului axial .Se reduc fortele din stanga sau din dreapta sectiunii si se scriu ecuatiile de echilibru , in care se considera eforturile pozitive cele care ies din sectiune (intind) si negative cele care intra in sectiune ( comprima ) . Daca suma rezulta pozitiva , bara este intinsa in acel loc , iar daca suma este negativa , bara este comprimata . Pentru trasarea diagramei de eforturi axiale , se traseaza linia de "0" paralela cu axa barei . valorile pozitive ale fortei axiale rezultate se trec deasupra liniei de "0" iar cele negative dedesubt .

Exemplu de calcul :

Fie bara din figura 2.2. Sa se traseze diagrama de forta axiala pentru aceasta bara .

Bara fiind incastracta in sectiunea A , trebuie sa se calculeze reactiunile din incastrare.

Deoarece este solicitata numai axial , in incadtrare apare doar reactiunea axiala H_A , care se calculeaza facand suma proiectiilor tuturor fortelor pe axa barei :

( 2 . 1 )

Pentru a determina efortul axial in lungul axei barei , se aplica metode sectiunilor :

-intre A si B ,se sectioneaza imaginar bara , se introduce efortul N₁₁ ce reprezinta efectul partii inlaturate . Se scrie ecuatia de echilibru static pentru partea din stinga planului de sectiune :

( 2 . 2 )

Valoarea obtinuta ,reprezinta valoarea efortului axial intre A si B , , fiind pozitiva , se trece in diagrama deasupra liniei de "0".

-Intre B si C , efortul introdus in aceeasi maniera , se noteaza N₂₂ si are valoarea :

( 2 . 3 )

Valoarea se trece in diagrama , deasupra liniei de "0" fiind pozitiva si se reprezinta la fel ca in cazul precedent , printr-o linie orizontala intre B si C .

intreC si D ,efortul axial introdus se noteaza cu N₃₃:

( 2 . 4 )

Pe ultima portiune a barei , valoarea efortului fiind de 25N , pozitiva , la fel se trece deasupra liniei de "0" , pina in dreptul capatului D al barei , unde diagrama se inchide cu aceeasi valoare 25N a fortei aplicate in D.

In exemplul studiat , se observa ca forta axiala este constanta intre sectiunile de aplicare a doua forte invecinate , este discontinua in dreptul fortei aplicate , discontinuitate egala cu valoarea fortei .Deci , diagrama de eforturi se deschide cu valoarea primei forte , (pozitiva daca aceasta intinde sau iese din sectiune sau negativa daca forta comprima sau intra in sectiune ) si se inchide cu valoarea ultimei forte aplicate ( sau cu reactiunea axiala ).